Küçük, soğuk ve kükürtlü ötegezegen, gezegen oluşumunun tarifinin yazılmasına yardımcı olabilir

Kendi güneş sistemimizden yaklaşık 96 ışıkyılı uzaklıktaki bir gaz “cüce” ​​ötegezegenin atmosferindeki şaşırtıcı sarı kükürt dioksit bulanıklığı, gezegeni, dünyaların nasıl oluştuğunu anlamaya çalışan bilim adamları için birincil hedef haline getiriyor.

Gökbilimciler GJ 3470 b gezegenini 2012 yılında, gezegenin gölgesi yörüngesinde döndüğü yıldızla kesiştiğinde keşfettiler. GJ 3470 b, Yengeç takımyıldızında yer alır ve Neptün’ün yaklaşık yarısı büyüklüğündedir ve kütlesi Dünya’nın 10 katıdır. Aradan geçen yıllarda araştırmacılar, Hubble ve Spitzer uzay teleskoplarını kullanarak gezegene ilişkin verileri derlediler ve bunun sonucunda James Webb Uzay Teleskobu ile yakın zamanda yapılan bir çift gözlem elde edildi.

GJ 3470 b gibi güneş sistemimizin dışındaki gezegenler (öte gezegenler olarak adlandırılır), gezegenlerin nasıl yaratıldığını inceleyen araştırmacılar için ilginç konulardır. İdeal olarak gökbilimciler, gezegenin atmosferinin kenarından parlayan bir yıldızdan gelen ışığı yakalarlar. Bu onların, ışık bileşeninin veya onun spektrumunun bir ölçüsünü, o atmosferde bulunan ilginç moleküllerin karakteristik sivri ve dip noktalarıyla işaretlenmiş bir okumasını toplamalarına olanak tanır.

Wisconsin Üniversitesi-Madison astronomi profesörü Thomas Beatty, “Olay şu ki, herkes bu gezegenlere bakıyor ve çoğu zaman herkes düz çizgiler görüyor” diyor. “Fakat bu gezegene baktığımızda gerçekten düz bir çizgi göremedik.”

Beatty’nin bugün Madison’da sunduğu su, karbondioksit, metan ve kükürt dioksit kanıtlarını gördüler. Amerikan Astronomi Topluluğu’nun 244. toplantısı ve yakında yayınlanacağını söyledi Astrofizik Günlük Mektupları Arizona Eyalet Üniversitesi, Arizona Üniversitesi, NASA’nın Ames Araştırma Merkezi ve diğer kuruluşlardan ortak yazarlarla birlikte. Kağıt mevcut üzerinde arXiv ön baskı sunucusu.

GJ 3470 b, kükürt dioksiti barındıran en hafif ve en soğuk (ortalama sıcaklık yalnızca 325 santigrat derece veya 600 Fahrenheit’in üzerinde) ötegezegendir. Bileşik muhtemelen gezegenin atmosferindeki aktif kimyasal reaksiyonların yarattığı karmaşanın bir işareti; yakındaki yıldızdan gelen radyasyonun hidrojen sülfit bileşenlerini parçalaması ve daha sonra yeni moleküler ortaklar aramaya başlamasıyla ortaya çıkıyor.

“Bu kadar küçük gezegenlerde kükürt dioksit göreceğimizi düşünmemiştik ve bu yeni molekülü beklemediğimiz bir yerde görmek heyecan verici, çünkü bize bu gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlamamız için yeni bir yol sunuyor.” UW-Madison fakültesine katılmadan önce James Webb Uzay Teleskobu’nda alet bilimcisi olarak çalışan Beatty, diyor. “Ve küçük gezegenler özellikle ilgi çekicidir çünkü bileşimleri gerçekten gezegen oluşum sürecinin nasıl gerçekleştiğine bağlıdır.”

Bu süreci tahmin etmek Beatty’nin araştırmasının odak noktalarından biri. Bu biraz bir fırıncıyı işinin başlangıcında ve tatlı zamanı yaklaştığında gözetlemeye benziyor.

“Masamıza koyduğumuzda, pastanın içinde yer alan tüm malzemeler var ve bitmiş bir pastamız var” diyor. “Şimdi, pastanın içinde ne olduğunu ölçerek tarifi (ham maddeleri son ürüne dönüştüren adımları) bulabilir miyiz?”

Beatty gibi gökbilimciler tam da bunu yapabileceklerini umuyorlar: Dış gezegenlerde ne olduğuna bakarak gezegen oluşumunun tarifini bulun.

Beatty, “GJ 3470 b kadar küçük bir gezegende kükürt dioksitin keşfedilmesi bize gezegen oluşumunun içerik maddeleri listesinde bir önemli madde daha kazandırıyor” diyor.

GJ 3470 b örneğinde, bu tarifi tamamlamaya yardımcı olabilecek başka ilginç özellikler de mevcut. Gezegenin yıldızı etrafındaki yörüngesi, onu neredeyse yıldızın kutuplarının üzerine çıkarıyor; bu, sistemdeki gezegenlerin beklenen yoluna 90 derecelik bir açıyla döndüğü anlamına geliyor. Ayrıca yıldıza şaşırtıcı derecede yakın, yıldızından gelen ışığın GJ 3470 b’nin atmosferinin büyük bir kısmını uzaya fırlatacak kadar yakın. Gezegen oluştuğundan bu yana muhtemelen kütlesinin yaklaşık %40’ını kaybetmiştir.

Yakın ve dengesiz yörünge, GJ 3470 b’nin eskiden kendi sisteminde başka bir yerde olduğunun ve bir noktada gezegenin başka bir gezegenin yer çekimine karıştığının ve sonunda onu sabitleyen yeni bir yola çekildiğinin bir işaretidir. farklı bir mahallede.

Beatty, “Bu kutupsal yörüngeye ve tüm bu kütlenin kaybına yol açan göç geçmişi, baktığımız diğer ötegezegen hedefleri hakkında genellikle bilmediğimiz şeyler” diyor. “Bunlar, bu özel gezegeni yaratan tarifteki önemli adımlardır ve onun gibi gezegenlerin nasıl yapıldığını anlamamıza yardımcı olabilir.”

Gezegenin atmosferinde kalan bileşenlerin daha ayrıntılı analizi ve UW-Madison’un Wisconsin Köken Araştırma Merkezi’ndeki proto-gezegen diskleri ve göç dinamikleri konusunda uzmanlaşmış meslektaşlarının yardımıyla GJ 3470 b, Beatty ve diğerlerinin gezegenlerin nasıl olduğunu anlamalarına yardımcı olabilir. Sanki çok iştah açıcı olmalıymış gibi – en azından gökbilimcilerin bakış açısından.